国外巷道掘进施工技术及发展趋势

附录A国外巷道掘进施工技术及发展趋势国外煤矿现代巷道掘进施工方法主要有钻爆法和综合机械化掘进法(简称综掘法)。

岩巷掘进仍采用钻爆法，煤和半煤岩巷广泛采用掘进机，英国采用掘进机掘进煤和半煤岩巷的比例已达85%。

综掘法是近二三十年间迅速发展起来的一种先进的巷道掘进技术。

其主要设备是掘进机，它是一种集切割岩石、装载及转运岩渣、降尘等功能为一体的大型高效联合作业机械设备，能实现连续掘进，目前国际先进水平已实现自动控制及离机遥控操作。

1 钻爆破岩掘进50年代，国外已基本实现钻、装、支等工序的单项机械化；60年代以后，主要是改进原有设备，组织平行作业，实现机械化配套作业线；进入70年代以来，自法国的Montabert推出世界第一台实用的液压凿岩机后，液压凿岩机得到迅速的发展与应用。

瑞典Atlas Copco公司于80年代研制推出的三挡式液压凿岩机，因可改变输出冲击能，所以适用于在不同硬度的岩石巷道掘进中钻凿炮眼，从而得到世界各国的重视。

目前，液压凿岩机新产品更新换代时间短，新产品、新型号不断涌现，产品性能向大扭矩、大冲击能和高频率方向发展。

如法国 Eimco Secoma公司生产的RPH200型、RPH400型液压凿岩机早已为HD200型、HD300型所取代。

瑞典 Atlas Copco公司研制COP1238液压凿岩机早已被COP1838型、COP4050型液压凿岩机所取代。

COP1838系列液压凿岩机的功率达到18kW，钻凿比比COP1238高50%，且其内部缓冲装置经过改进，能更好地吸收钎具的反弹与振动。

而COP4050型液压凿岩机的功率更大，它的冲击功率最大可达45kW，深孔凿岩时一般用30kW 的液压凿岩机。

芬兰Tamrock公司研制推出的HL4000型系列液压凿岩机可钻凿孔径达170～230mm、深度达38m的炮眼。

近年来，由于液压凿岩技术的大力发展，形成了钻、装、运、支等机械化配套作业线；法、英、德等相继开发出了一机多用的机组，简化了工作面的作业设备，缩短了机械搬、调、运时间，提高了掘进工效和速度。

国内外掘进机发展现状和发展趋势探究李烈（中国矿业大学徐州 221116）摘要：我国是一个能源大国，煤炭占能源生产总量的比重连续多年保持在75%以上，其对于中国能源结构的意义可见一斑。

近年来，国家重视煤炭行业发展，在煤炭采掘方面投入了大量的科技和资金，煤炭采掘技术越来越先进。

本文重点分析了国内外掘进机的发展状况，归纳了掘进机的掘进形式，并整理了国内掘进机急需解决的关键技术。

关键字：掘进机；发展现状；采掘方法；发展趋势1 悬臂式掘进机从20世纪40年代产生至今，悬臂式巷道掘进机已有70多年的发展历史，我国悬臂式掘进机的研制和应用真正起步于20世纪70年代，比世界各主要国家晚15～20年。

但是通过多年的技术攻关，尤其近年来国家对煤炭行业的大力支持，使得我国掘进机发展迅速。

目前我国掘进机的机型已从轻型发展到中、重型，切割对象从煤层向岩石拓展，切割功率和机重都大大增加，掘金能力大幅提升。

我国掘进机主要经历了引进、消化吸收和自主研制3个阶段。

20世纪90年代以来是我国掘进机的自主研发阶段,这一阶段我国中型掘进机制造技术已经相对成熟，够独立研制截割硬度≤80MPa，机重60t左右，截割功率160～220kW的重型掘进机，并且具备了根据矿井条件实现个性化设计的能力。

与国际先进水平相比，国内掘进机在很多方面还存在一定的差距，尤其在重型掘进机方面表现最为突出。

国内外掘进机成熟技术对比见表1。

表1 国内外掘进机成熟技术对比表2 掘进方式2.1爆破松动掘进方式采取破坏岩石结构的方式，用松动爆破法将硬岩震松震酥，再用掘进机进行截割的联合施工方法进行巷道掘进。

这种掘进方式比较落后，但在一些小型矿井和硬岩掘进中仍然使用。

其要解决的最大问题就是如何选择合理的爆破方案，确定爆破参数，最大限度地减少爆破时产生的飞石击中掘进机的危害。

2.2掘锚一体化一般的掘进机，不配备支护机构，需要后期支护。

这种方式需要二次作业，且属于滞后支护，安全性相对掘锚一体化要低。

煤矿千米深井开采技术现状1 国内外深井开采现状在我国已探明的煤炭资源中，约占50%的煤炭埋深超过千米。

随着对能源需求量的增加和开采强度的不断加大，我国煤炭开采逐步转向深部，煤矿开采深度以8～12m/年的速度增加。

如何能够安全、高效、低成本地开采深部煤炭资源，将其转换为经济建设有力的能源保障，成为目前我国煤炭行业亟需寻求突破的重大技术难题。

1.1 国外深井开采现状煤矿深部开采是世界上大多数主要采煤国家目前和将来要面临的问题。

在世界主要采煤国家中，美国、澳大利亚、德国、英国、波兰、俄罗斯等国家采矿业较为发达，原西德和前苏联较早进入深部开采。

在20世纪60年代初，原西德埃森北部煤田中的巴尔巴拉矿的开采深度就已经超过1000 m，达到1200m；从1960~1990年，原西德煤矿的平均开采深度从730m 增加到900m 以上，最大开采深度从1200m 增大到1500m，并且以每年约10m 的速度递增。

前苏联在解体前的20年中，煤矿的开采深度以每年10~12m左右的速度递增。

在俄罗斯，仅顿巴斯矿区就有30个矿井的开采深度达到1200~1350m，波兰的煤矿开采深度已达1200 m，日本和英国的煤矿开采深度曾分别达到1125 m 和1100m。

1.2 国内深井开采现状近年，我国经济持续高速稳定发展，能源需求旺盛，煤炭产量大幅度增加，2012年生产原煤36.5亿t。

矿井开采延深速度加快，一大批矿井快速进入深部开采阶段。

东北及中东部地区的多数矿区开采历史长，开采深度相对较大。

预计在未来20年，很多煤矿的开采深度将达1000~1500m。

如现在新汶矿区平均最大回采深度达到1032m。

图我国煤矿千米深井分布图据国家煤矿安全监察局初步统计，我国已有平顶山、淮南和峰峰等43个矿区的300多座矿井开采深度超过600m，逐步进入深部开采的范畴，其中开滦、北票、新汶、沈阳、长广、鸡西、抚顺、阜新和徐州等近200处矿井开采深度超过800m，而开采深度超过1000m 的矿井全国有47处。

煤矿开采技术现状及发展趋势摘要：煤矿行业的发展动力主要来源于先进的开采技术和设备，煤矿生产企业要加强对先进设备的开发，以及对先进开采技术的研究，有效提高煤矿开采效率。

在将来发展中，支护技术将侧重于新材料的研发与应用，以此提升材料的堵水性能，为煤矿掘进设备的运行提供安全保障。

关键词：煤矿；开采技术；现状；发展趋势引言煤矿开采技术的进步降低了作业人员的劳动强度,提高了煤炭开采效率与质量,但煤矿安全事故仍时有发生,对作业人员的生命安全造成威胁，对多种煤矿开采技术进行了分析,并提出了煤矿安全生产管理策略,可供相关人员参考。

1煤矿掘进技术分析1.1深矿井开采技术煤炭资源大都分布在地层深处，要想开采煤矿就要运用深矿井开采技术，深矿井开采是指埋藏在距地表800-1200米之间的煤炭。

由于其结构复杂，原岩应力大，岩体塑性大、矿山压力剧烈、地温高和矿井瓦斯大五个方面造成煤矿的开采难度大。

也正是因为这些原因，对深矿井开采技术水平要求就非常高，要应用到矿压控制、瓦斯和热害治理、围岩控制、巷道布置、冲击地压防治、深井通风等多种技术，这样才能保证深矿井煤炭开采安全、高效的进行。

1.2煤巷综合机械化掘进煤炭开采在进行掘进时，要优化配套设备做好准备工作，例如，悬臂式掘进机的掘进性能直接影响着煤矿掘进效率。

随着时代的发展和科学技术的进步，产生了煤巷综合机械掘进新技术，具体表现如下：（1）前期工作，开始进入工作面后要先启动掘进机，从底部切割巷道，让截割头左右摆动，由下到上进行切割，完成之后自动装运，再将掘进机推出并切断电源，实施敲帮问顶、铺网、上钢带等，确保工作能安全顺利的进行，最后把顶锚杆安装好。

（2）测控技术的现代化应用。

测控技术的实际应用大大提高了煤矿掘进机的自控力，对掘进机的方向、切割断面与切割点击功率展开监控；监控煤矿掘进机工作状况从而判断是不是存在故障和电机负荷问题。

（3）截割工艺，在掘进掘割时，要参照巷道围岩的实际情况，根据断面的大小来使用掘进机，使其截割头产生左右摆动或升降运动。

M ine engineering矿山工程矿井巷道掘进施工及顶板支护技术研究杨飞飞，韩德国摘要：在矿山开采中，实施有效的矿井巷道掘进处理至关重要。

同时，在巷道掘进施工过程中，还需要优化顶板支护技术的运用，以确保矿井巷道的安全性和高效性。

本文重点探讨了矿井巷道掘进施工及顶板支护技术的应用。

首先介绍了矿井巷道掘进施工及顶板支护的特点，然后详细论述了几种常见的矿井巷道掘进施工及顶板支护技术手段。

最后，还探讨了如何优化施工作业效果，以降低安全事故发生率并提高矿山开采效率。

关键词：矿井巷道；掘进施工；顶板支护在当前的矿山开采作业中，巷道掘进施工是一种常见且有效的处理方式。

巷道掘进的效果直接影响到矿山开采的效率和安全性。

因此，技术人员应该注重选择合适的矿井巷道掘进施工方法，并且同时做好顶板支护处理，以确保矿井巷道的安全性和可靠性。

当然，为了优化矿井巷道掘进施工和顶板支护的效果，技术人员除了选择适当的处理方式外，还需要重点关注各种常见的影响因素，以确保矿井开采更加安全高效。

因此，相关研究是非常必要的。

1 矿井巷道掘进施工及顶板支护特点在矿井巷道掘进施工作业中，除了要选择合适且合理的掘进施工方案，确保矿井巷道掘进高效有序外，还需要注重顶板支护工作。

这样可以形成稳定的巷道掘进状态，避免发生严重的事故。

根据当前矿井巷道掘进施工和顶板支护技术的应用，施工要求往往较高。

不论是巷道的掘进还是顶板的支护处理，都需要技术人员进行精细化处理，以便实时了解施工需求和现场情况。

只有这样才能有针对性地采取处理方案，确保矿井巷道掘进高效有序，并借助安全可靠的顶板支护体系，避免坍塌和变形的风险，从而优化矿井开采效果。

一旦矿井巷道掘进施工不当或顶板支护处理不稳定，不仅会影响矿山开采效率，还会造成严重的安全隐患，给矿井作业人员带来严重危害和不利影响，其重要性十分突出。

此外，矿井巷道掘进施工和顶板支护技术的应用还需要具有针对性。

这样可以推动相应的施工方案更适宜合理，与巷道形成理想的协调关系，避免处理方案和现场实际状况不匹配，最终影响整体施工效果。

煤矿掘进新技术的现状与发展趋势摘要：随着我国经济的快速发展，煤矿企业在当前的经济发展中仍然占据着重要地位，煤矿也是促进我国经济发展的重要能源之一。

通过通常情况下，我国的煤矿企业主要使用地下开采的方式，并且在先进技术的依托下，煤矿开采技术有了新的变化。

尤其是煤矿掘进技术，就当前煤矿企业的发展情况来看，企业大多实现了基本的机电与机械一体化的现代技术，并且逐渐向全自动化方向发展。

只有这样才能促使煤矿企业安全高效生产，并且在科学技术的保障下推动煤矿企业的发展进程。

关键词：煤矿；掘进；新技术；现状在科学技术的依托下我国的煤矿掘进技术已经较以前有力很大的改进，各种先进的技术和设备在实际的应用中也较为广泛。

但是就国外相比，我国的掘进技术还处在不断的摸索阶段，并且对国外的依赖程度还较高。

为了促进我国掘进新技术的发展，还需要不断学习和使用新技术，并且提出相应的改进策略，提高我国的自主研发能力。

1煤矿掘进技术现状1.1煤巷综合机械化掘进煤巷综合机械化掘进，指的是由悬臂掘进机、转载机、可伸缩带式输送机、单体锚杆钻机、通风除尘设备等组成，在掘进过程中，各机械需要配套作业，其中悬臂式掘进机是每项综合机械化掘进的重要设备，掘进机的性能好坏关系着掘进机的掘进工效和掘进进尺。

悬臂式掘进机在中国重点煤矿已普遍使用，发挥了重要作用。

但由于是单巷掘进，且采用单体锚杆进行锚杆支护，掘进和支护不能平行作业，影响了掘进速度的进一步提高。

1.2大断面煤巷连续采煤机的高效掘进该掘进方式需要进行多巷掘进，主要应用的机械设备为连续采煤机，连续采煤机是一种具有较大截割宽度的集落煤、装运及行走为一体的综合机械化掘采设备，其广泛应用于矩形断面的双巷或多巷快速掘进，同时也适用于短壁开采，已经成为矿井实现高效掘进的关键设备。

连续采煤机掘进工作面设备配置按工作面运输方式一般分为2种，一种是间断式运输方式，工作面配置为连续采煤机、运煤车或梭车、给料破碎机、锚杆钻车、铲车及胶带输送机；另一种是连续运输方式，工作面配置为连续采煤机、锚杆钻车、连续运输系统、铲车及胶带输送机。

1 国外盾构掘进机的发展历史和现状1818年Marc Isambard Brunel获得隧道盾构法施工的专利，并在1825年到1843年间首次使用盾构在伦敦的泰晤士河下修建了一条河底隧道，初步证明盾构法隧道施工的价值。

1830年由劳德考克让施（Lord Cochrance）发明了施加压缩空气防止涌水的“气压法”。

1874年格雷蒙特（James Henry Greathead）在伦敦地铁南线的隧道建设中采用了气压盾构法的施工工艺，并首创了在盾尾后面的衬砌外围环形空隙中压浆的施工方法，并开发了用流体支撑开挖面的盾构，开挖出的弃土以泥水流的方式排出。

1896年Haag在柏林第一次申请了德国泥水式盾构的专利，形成了现代泥水式盾构的雏形，推动了盾构施工技术的发展。

到20世纪初，盾构施工法在英、美、德、俄、法、日等国开始推广。

1917年日本开始在铁羽越线的折返段隧道施工中引进盾构法，1938年正式在国铁关门隧道应用盾构法施工，为日本盾构技术的发展奠定了基础。

1967年由英国提出的泥水加压系统在日本得到了实施，日本研制成功第一台有切削刀盘、水力出土的泥水加压式盾构（直径为3.1m）。

1974年日本独创性地研制成功土压平衡盾构，同时德国Wayss & Freytag也研制成功颇具特点的膨润土悬浮液支撑开挖面的泥水平衡盾构。

之后，盾构技术得到了迅猛发展，已成功应用于各种公路隧道、地铁隧道、引水隧道以及市政公用设施隧道等。

［1～3］纵观盾构隧道掘进180多年的发展历史，盾构隧道施工法和盾构掘进机的改进都是在围绕着：①地层稳定和地面沉降控制；②机械化、自动化掘进和掘进速度；③衬砌和隧道.质量，这三个要素进行盾构掘进机的改进和施工方法的革命。

传统的盾构法是把这三个要素分别独立考虑的，把地层稳定处理作为盾构的辅助方法，主要有降低地下水位法、改良地基法、冻结法及气压法等。

在盾构掘进机本身结构上没有考虑对地层稳定的影响或减少和防止地面沉降，盾构一般为敞胸式结构。

巷道快速掘进技术与装备发展现状1引言随着我国煤矿综采技术、综采设备以及矿井配套设施的快速发展，综采工作面的开采强度成倍增加［1］。

原煤产量由2000年0.998Gt激增到2014年的3.87Gt。

2016年，全国原煤产量有所下降，但产量依然保持在3.3Gt以上，因此井下掘进工程量飞速剧增，“采掘失衡、掘进滞后回采”的矛盾一直存在并日益加剧。

采掘工作面的比例（弟掘）从2001年的1 ：2.25提高到2011年的1 ：3.20。

2011年，万吨原煤巷道掘进率已经激增到12.86m［2］。

种种数据表明，巷道的掘进技术水平和装备的机械化、自动化、智能化的发展仍然落后于回采的技术和装备水平，巷道的掘进速度已经滞后于煤炭生产的需求［3］。

尤其是神东矿区特大型现代化高产高效千万吨级的工作面，使得年消耗回采巷道的速度飞速增长，从而使得巷道掘进成为制约矿井高产、高效集约化生产的关键环节。

高效自动化、集约化、智能化是保证矿井高产高效的必要条件，也是未来巷道掘进技术和掘进装备的发展趋势。

2 煤巷及半煤岩巷传统掘进技术20世纪80年代以后，我国对煤矿设计进行了改革，取消了岩石集中平巷布置方式，将开拓巷道和采准巷道均布置在煤层中，降低了巷道掘进的难度，增加了煤巷在井巷工程中的比例，有利于提升矿井的整体巷道掘进速度。

目前，煤矿掘进巷道中大量的是煤巷，约占总掘进巷道工程量的70%［4］。

2.1悬臂式掘进机配套单体锚杆钻机作业线20世纪60年代，我国开始研发悬臂式掘进机，主要以30〜50kW的小功率掘进机，并进行工业试验［5］。

80年代初引进AM50型、S-100型两种典型掘进机机型，同时加强对引进掘进机的消化吸收工作，并根据我国特有的地质条件和生产工艺积极改进、研发适合的掘进装备［6］。

经过30多年的消化吸收和自主研发，目前我国已具有以中国煤炭科工集团太原研究院为代表的多家先进的掘进机生产企业，研制出轻型、中型、重型3大系列10多种型号的掘进机，截割功率50〜315kW,截割岩石硬度f4〜f12,截割巷道断面3.8〜42m2,整机截割能力和稳定性已达到国际领先水平。

浅谈井巷施工技术摘要：本文指出当前矿山立、斜井、平巷掘进的现状及与发达国家的差距，并分析出影响巷道快速掘进的因素，并探讨了我国矿山平巷掘进今后发展趋势。

关键词：矿山巷道快速掘进前言在地下开采矿山的初期建设和生产中，竖井和斜井的快速施工、水平巷道的快速掘进尤为重要。

因为，水平巷道占整个矿山井巷工程的90%，占总工期的60%。

因此，提高平巷施工技术，加快掘进速度，对缩短矿山基建周期、实现矿山稳产高产、均衡生产，具有重要意义。

根据世界各国在巷道掘进方面的工艺技术发展水平，在今后一个比较长的时间内，施工依然以常规的钻眼爆破为主，而在我国尤为明显。

当前我国除个别工程项目已使用了全机械化作业，如软岩盾构机、硬岩tbm围岩掘进机、独头凿岩台车等，大部分还停留在半机械浅孔凿岩、钻爆施工、间断出碴的低速度、低工效、高成本状态。

虽然当前国内半机械化浅孔钻爆施工项目在开挖进尺上有较大提高，如双线单洞隧道平均进尺240m、最高312m，单线单洞隧道进尺260m、最高276m等，但这些都是以牺牲某些代价为前提的，不是长远的。

而国外大部分工程巷道掘进方面，已基本实现全机械化作业，在技术、工艺装备和技术经济指标方面已超出我国10～20年水平，特别是在工艺装备方面，差距更大，已基本实现少人或远程遥控作业，完全达到了我们所追求的在适合的环境下的最安全、高进尺、高质量、低成本的施工。

影响因素分析巷道掘进是一个系统工程，影响因素较多，该系统中包含人（施工者和管理者）、技术装备、生产技术以及管理、安全、技术革新的影响等诸多因素所构成的综合复杂体系。

现将其归纳以下三个主要方面：（1）人的因素（施工人员的基本素质和管理组织形式）；（2）施工机械设备及生产技术因素；（3）施工工作地点安全因素（即环境因素）。

三者之间如“木桶理论”一样，任何一个环节的欠缺都会影响到整个掘进施工的进度。

下面就制约巷道快速掘进诸因素探讨分析1．人的因素1．1施工人员的素质培养一项工程如果没有人的参与，其永远不可能实现。